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上海地区岩土热物性的实验与分析研究的开题报告
一、研究背景和意义
岩土热物性指岩土体在不同温度、水分条件下的热传导、热容和热膨胀等性质。这些性质在地热能、地源热泵等领域中具有重要的应用价值。上海市地处长江三角洲平原,地下水位高,多为粘土和黏土杂土等软土,其岩土热物性数据较为缺乏。因此,开展上海地区岩土热物性实验与分析研究对于深入了解上海热环境、开发热能资源、推广环保节能型建筑等具有重要的现实意义。
二、研究内容和方法
本研究主要针对上海地区粘土、黏土杂土等软土的热物性进行实验研究,并基于实验结果开展数据分析和数值模拟。具体研究内容包括:
1.实验设计:设计岩土样品制备、测量温度、时间、电阻等实验参数。通过热容法、传热法等方法测定上海地区粘土、黏土杂土等软土的热传导率、热容、热膨胀等基本热物性参数。
2.实验操作:制备样品、搭建实验装置、测量待测对象温度、降温曲线和热容等数据。
3.数据分析:通过数据处理和统计分析,得出上海地区粘土、黏土杂土等软土的热物性参数。
4.数值模拟:基于实验结果,利用Excel或MATLAB等模拟软件对软土热物性参数进行数值模拟,得出各参数间的关系,为进一步应用提供理论依据。
三、研究进度计划
本研究计划历时一年完成,进度计划如下:
1.第一季度:文献综述、实验设计、样品制备等工作。
2.第二季度:实验操作(包括样品测量、记录数据等)、数据处理等工作。
3.第三季度:数值模拟、结果分析等工作。
4.第四季度:写作并提交开题报告、论文。
四、预期研究成果
本研究预期获得上海地区岩土热物性的实验数据,为上海热环境研究、热能资源利用等提供数据支撑,同时为环保节能型建筑设计提供技术支撑。预期发表1-2篇相关学术论文,推广上海地区岩土热物性的实用价值。